FACULTAD DE CIENCIAS EMPRESARIALES

ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE CONTABILIDAD

TRABAJO DE INVESTIGACION

“ESTUDIO DEL PROCESO DE DESALINIZACION DEL AGUA DE MAR CON FINES INDUSTRIALES “

AUTORES:

o ALVARADO GOMEZ KAREN NOELIA

o AYALA MORALES YAZMIN

o CARCAMO PEÑA CINTHYA

o NILUPU CHUNGA JUANA

o SILVA AGURTO CARMEN

ASESOR:

ING. MÁXIMO ENRIQUE ÑAÑEZ AIZCORBE.

LINEA DE INVESIGACION:

I. INTRODUCCION:

El presente estudio de Aprovechamiento Hídrico de la empresa Pesquera Exalmar S.A.A – Planta Paita, se ha elaborado en el marco de lo dispuesto en la “Novena Disposición Complementaria Final del reglamento de Procedimientos para el Otorgamiento de derecho de desalinizar a partir de agua de mar” aprobado por D.S.024-2009 VIVIENDA modificado por Norma Técnica OS.020 “Plantas de Tratamiento de Agua para Consumo Humano” del Reglamento Nacional de Edificaciones.

Pesquera Exalmar S.A.A. –Planta Paita, inicio sus actividades el año 2012, está ubicada en Sector Zona Industrial III Tierra colorada S/N distrito de Paita provincia de Paita, Departamento de Piura.

La empresa pesquera requiere agua desalinizada para reemplazar el uso de agua dulce comprada a distribuidores y ser utilizada en las siguientes actividades:

PLANTA DE CONGELADO

Consumo para proceso de congelados (como recepción y lavado de materia prima, corte y eviscerado, enfriamiento, lavado, envasado y empacado).

Limpieza de equipos Consumo para la generación de vapor para cocción de pota. Pediluvios y rodaluvios. Consumo para uso doméstico (SSHH, comedor y cocina)

PLANTA DE HARINA Agua para generación de vapor de calderos Agua de limpieza de equipos de planta Agua para bombas de sello en PAC Agua para refrigeración de carter de centrifugas Agua para análisis químico en laboratorio Agua empleada para generación de resinas Agua empleada para pediluvio Agua empleada para SS.HH de oficinas y personal operario Agua de torre lavadora de vahos

OBJETIVOS DEL ESTUDIO

Determinar la fuente y volúmenes de agua de mar desalinizada que utilizara la planta pesquera para su actividad de congelamiento de productos hidrobiológicos así como el proceso de harina y obtener la licencia de uso de agua de mar desalinizada.

JUSTIFICACION DEL ESTUDIOEl agua de mar desalinizada será utilizada para los procesos principales y auxiliares del congelado de productos hidrobiológicos y harina, en el establecimiento industrial pesquero cuando opere a su máxima capacidad el consumo será de 821.88 m³/día para congelado y 73.85 m³/día para harina.

Pesquera Exalmar SAA – Paita viene recibiendo los servicios de acopio de agua de terceros (Asociación de propietarios de camiones cisterna) que obtienen el servicio de la EPS-GRAU.

El presente estudio se justifica porque permite determinar la fuente y volúmenes de agua de mar desalinizada que utilizara la planta pesquera para su actividad de congelado de productos hidrobiológicos y harina para obtener la licencia de uso de agua de mar desalinizada.

II.-MATERIAL Y METODOS

2.1.- DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA

El sistema para la empresa Pesquera Exalmar SAA, es una planta de OSMOSIS INVERSA cuya capacidad de diseño es de 800 m³/día. Diseñada con tanques de almacenamiento de agua de mar con una capacidad de 150 m³ de que servirá para alimentar el proceso, donde se dosifica con NaClO para así asegurar un buen tiempo de residencia.La planta está diseñada para trabajar en forma automática, cuenta con un PLC marca SIEMENS, y está programado para efectuar el trabajo ininterrumpido las 24 hrs. Al día. La succión de agua de mar por 2 bombas de alimentación (RAW WATER) una en trabajo y otra en stand by, pasando luego al banco de filtración compuesto por 3 filtros multimedia cuya capacidad de paso es de 50 m³/h, y cuentan con una bomba de retro lavado de filtros (BACKWASH), para el lavado automático de los filtros multimedia.

Continuando el proceso pasa por 2 bombas intermedias (BOOSTER PUM), una en trabajo y otra en stand by, cuya función es compensar la pérdida de carga originada en los filtros multimedia y mantener la alimentación de la bomba de alta presión en más de 2 bar.

Pasa por los filtros de seguridad (cuatro filtros de cartucho) distribuidos en dos bancos de filtración, el primer banco de filtración hasta 5 micras y el segundo banco de filtración hasta 1 micra. Ingresa por una bomba de alta presión (HIGH PRESSURE PUMP), que ejerce la fuerza suficiente para crear la osmosis inversa.

Tres bombas recuperadoras de energía DANFOSS (lisave), instaladas para aprovechar la presión de la salmuera o rechazo, para transmitirla a la presión de entrada de agua de mar al bastidor, que son los tubos de alta presión y contienen internamente 7 membranas semipermeables cada tubo, que son fabricados en base de fibra de vidrio y soportan hasta 1200 psi o en todo caso 80 bar. Aquí es donde se realiza la operación de osmosis inversa propiamente dicha.

Quedando el agua resultante con las condiciones de un agua dulce apta para el abastecimiento, siendo almacenada en tanque de 500 m³ de capacidad, para su posterior uso.

En el proceso se cuenta con 4 bombas dosificadoras de producto químico como son:

1. Una bomba de dosificación de hipoclorito de sodio al 7.5%, instalada en la entrada de la línea de agua de mar hacia los tanques de almacenamiento de la misma.

2. Una bomba dosificadora de metabisulfito de sodio, su función es la de secuestrar el oxígeno, y regular el pH a la entrada de osmosis.

3. Una bomba de dosificación de antiincrustante, para evitar incrustaciones de sal en las membranas y lleguen a taponearse los poros de las mismas.

4. Una bomba de dosificación de soda caustica, para estabilizar el pH al agua de permeado o agua potable que ingresa al tanque de almacenamiento.

-Diagrama del proceso de osmosis inversa.

2.2.- UBICACIÓN Y DEMARCACION DE LA UNIDAD HIDROGRAFICAEl punto de captación del agua de mar es la playa de Paita, en el Océano Pacifico. Las coordenadas de captación del agua de mar son las siguientes:

2.2.1.- COORDENADAS DEL PUNTO DE CAPTACIÓN DE AGUA DE MAR:Latitud Sur : 05°04'41.354”

Longitud Oeste : 81°08'59.903”

2.2.2.-ASPECTOS SOCIO-ECONOMICOS

A. DIVISION POLITICA

PROVINCIA DE PAITA

La provincia de Paita se divide en 7 distritos, los cuales son:

Paita Amotape Colan El Arenal La Huaca Tamarindo Vichayal

Limita al norte, con las provincias de Talara y Sullana, al sur con las provincias de Piura y Sechura, al este con la provincia de Sullana, al oeste con el mar de Grau.

La provincia de Paita tiene una extensión de 1,785.16 Km2, tiene una población de 105,151 habitantes con una altitud y aspectos climáticos: situado al occidente de la costa norte del Perú, con un clima cálido seco tropical, cuya temperatura promedio es de 25°C, siendo su máxima altitud de 3 msnm y sus coordenadas son 05°04´57” longitud oeste.

B.-DEMOGRAFIADe acuerdo al reporte del INEI-2007, se determina una población total para el Distrito de Paita de 72522 habitantes.

Como dato referencial, La Municipalidad Provincial de Paita es la sétima provincia más poblada del departamento de Piura, con aproximadamente el 6.45% de la población departamental, estando concentrada su población en el distrito de Paita, con 66% de la población total de la provincia.

Aproximadamente el grupo etareo predominante es el infantil, es decir de 1 a 14 años, oscilando el 37% para Paita, el grupo etareo menor es siempre el de los menores de un año, 2.5% para Paita.

C.-GEOMORFOLOGÍA

El reconocimiento de las características geomorfológicas, nos permite hacer un diagnóstico de los diferentes problemas de geodinámica externa que pueden afectar a la ciudad de Paita.

La ciudad de Paita está ubicada en un área geomorfológica denominada como Repisa Costanera constituida por los tablazos, su arquitectura geológica es de naturaleza sedimentaria y descansa sobre rocas del basamento de la edad paleozoica.

Paita Baja:

Se emplaza sobre una estructura geológica conformada por depósitos cuaternarios marinos y constituidos por arenas con conchuelas, con un nivel freático a poca profundidad.

Paita Alta:

Forma parte del denominado “Tablazo Talara” del cuaternario reciente, está constituido por una secuencia de depósitos sedimentarios del carácter marino, presenta zonas deprimidas topográficamente las cuales están sujetas a inundaciones en épocas de lluvia. En esta ciudad se distinguen 3 unidades geomorfológicas:

a. Cordillera de la costab. Repisa costanerac. Depresión para Andina

III.-RESULTADOS

3.1.-USOS Y DEMANDAS DE AGUA DE MAR DESALINIZADAEl agua que se necesita para la actividad de la planta pesquera es agua de mar que se capta del Océano Pacífico y será desalinizada en una planta de osmosis inversa, siendo esta utilizada en los procesos principales y auxiliares de las etapas del congelado de productos hidrobiológicos y harina.

3.1.1.- AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA PROCESO DE CONGELADO

A. RECEPCION Y LAVADO DE MATERIA PRIMA, CORTE Y EVISCERADO, ENFRIAMIENTO, LAVADO, ENVASADO, EMPACADO

USO

El uso de agua es indispensable en el proceso de congelado de productos hidrobiológicos. Se asume que por cada tonelada de materia prima recepcionada para la PLANTA DE CONGELADO se utilizara 3.2736 m³ de agua tratada, incluyendo las etapas de lavado y limpieza de materia prima, etc.

El total de materia prima para su máxima producción (pota): 219.28 t/día. Por lo que el consumo de agua para sus procesos de congelado cuando opere a su máxima capacidad será de 821.88 t/día.

B. AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA LA GENERACION DE VAPOR PARA COCCION DE POTA

USO

Del calculo de agua para la produccion de vapor para la coccion en base a un balance, teniendo un caldero de 200 BHP, se toma en cuenta que para 1 BHP se requiere el consumo de 15.65 Kg de agua/hora (la equivalencia utilizada en el balance de energia) si asumimos 12 horas de produccion de un turno se va a requerir 37560 Kg agua/turno, por lo que el consumo mas el 5% de seguridad sera de 39.44 m³/turno, entonces diariamente tendremos 78.88 m³/dia.

C.AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA LOS PEDILUVIOS Y RODALUVIOS

USO

Al ingreso de las areas de proceso hay pediluvios con desinfectante para prevenir la contaminacion cruzada y aplicar las buenas practicas, de igual forma los rodaluvios en las camaras.

D.AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA EL USO DOMESTICO EN LA PLANTA DE CONGELADO (SS.HH., COMEDOR Y COCINA)USO

Teniendose en cuenta que se labora con operarias (99), operarios (49), personal administrativo y profesional (03), siendo un total de 151 personas.

Se asume un consumo de agua para el uso domestico de 80 l/dia por persona, originandose un cosumo estimado de agua igual a 12.08 m³/dia, siendo de i gual manera para el consumo del comedor y cocina dando un total de 24.16 m³/dia.

3.1.2.- AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA PROCESO DE HARINA

A. GENERACION DE VAPOR DE CALDEROS

Según el balance de energía se consume 56.34 m³/día, trabajando los 30 días del mes se tiene 1690.28 m³/mes. Esta agua se utiliza para generar vapor para la operación de cocinado.

B.- SELLO DE BOMBAS DE PLANTA DE AGUA DE COLA Y REFRIGERACION DE CARTER DE CENTRIFUGASPara el uso bombas de PAC y refrigeración de carter de centrifugas se utiliza una pequeña cantidad de agua como 531 m³/año y 165 m³/año respectivamente.

C.- ANALISIS QUIMICOS DE LABORATORIO

El agua que se utiliza pasa por un destilador, ya que las soluciones y análisis se preparan con agua destilada y su consumo anual es de 30 m³/año.

D.-GENERACION DE RESINAS Y TORRE LAVADORA DE VAHOS

Las resinas se utilizan para el ablandamiento del agua para las calderas y su consumo es de 450 m³/año y la operación de la torre lavadora de vahos con agua dulce es utilizada para evitar la fuga de vahos al ambiente mitigando la contaminación atmosférica y su consumo anual es de 450 m³/año.

IV.-DISCUSIÓN:

4.1.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA PROCESO DE CONGELADO.

A.- RECEPCION Y LAVADO DE MATERIA PRIMA, CORTE Y EVISCERADO, ENFRIAMIENTO, LAVADO, ENVASADO, EMPACADO

Destacamos como aspecto novedoso en este trabajo de investigación, la importancia del proceso de desalinización de agua de mar, el cual nos beneficia porque podemos convertir agua salada en agua dulce y potable de calidad y garantizada, a través de un proceso llamado Osmosis Inversa. Se trata de un proceso con membranas que forza el paso del agua que se encuentra en la corriente de salmuera a la corriente con baja concentración de sal, es necesario que las bombas de alta presión ejerzan la fuerza suficiente para crear la llamada Osmosis Inversa, quedando como resultado agua bebible y utilizable; que va a ser utilizada en el proceso de congelado de productos hidrobiológicos comprendiendo las etapas de recepción de la materia prima hasta el empacado del producto.

B.-

C.- AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA LA GENERACION DE VAPOR PARA COCCION DE POTA

El uso de agua es indispensable para la produccion de vapor para la coccion de pota ya que Se asume que por cada caldero se tiene un porcentaje por hora y turno de agua tratada. para su máxima producción.

D.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA LOS PEDILUVIOS Y RODALUVIOS

Los pediluvios y rodaluvios forman parte importante del proceso de congelado pues este nos permite prevenir la contaminación por medio de unas bandejas llenas de agua las cuales contienen ciertos líquidos y/o químicos que ayuden a prevenir la contaminación.

E.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA EL USO DOMESTICO EN LA PLANTA DE CONGELADO (SS.HH., COMEDOR Y COCINA)

Teniéndose en consideración que se deriva un cierto porcentaje del total del agua osmotizada para actividades del comedor, lo cual el personal siendo operarios, operarias, personal administrativo y profesionales pueden estar expuesto a efectos secundarios que esta contenga.

4.2.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA PROCESO DE HARINA.

A.- GENERACION DE VAPOR DE CALDEROS

Este proceso de desalinización de agua de mar, en los últimos años ha sido de mucha ayuda para la obtención de agua y como este recurso es indispensable para procesos industriales, la empresa pesquera Exalmar SAA se beneficia con la instalación de su planta desaladora, la cual le va a permitir mantener los procesos principales y auxiliares para la generación de vapor en los calderos para la cocción de pota.

B.-

C.- SELLO DE BOMBAS DE PLANTA DE AGUA DE COLA Y REFRIGERACION DE CARTER DE CENTRIFUGAS

Dentro de este proceso se utiliza una pequeña cantidad de agua para la realización de esta actividad. ya que Con esta información obtendremos conocimiento de este tipo de equipos que es de vital importancia para un funcionamiento seguro de la bomba y para asegurar la protección del medio ambiente.

D.-ANALISIS QUIMICOS DE LABORATORIO

En el proceso de Arina el agua que es utilizado pasa por un destilador, para realizar las soluciones o análisis preparándose por agua destilada.

E.- GENERACION DE RESINAS Y TORRE LAVADORA DE VAHOS

Dentro del proceso de ablandamiento del agua, sirve para reducir la dureza que pueda tener el agua osmotizada para que al momento de pasar a la caldera el impacto que el agua tenga pueda ser menor. Por otro lado tenemos la torre de vahos que se utiliza para el secado de la harina, esta permite que el gas obtenido pueda ser reutilizado convirtiéndolo en líquido.

V.-CONCLUSIONES

5.1.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA PROCESO DE CONGELADO

A.- RECEPCION Y LAVADO DE MATERIA PRIMA, CORTE Y EVISCERADO, ENFRIAMIENTO, LAVADO, ENVASADO, EMPACADO

En conclusión en la etapa del proceso de congelado desde la recepción de la materia prima, lavado, eviscerado hasta el empacado el uso del agua osmatizada es indispensable, con la finalidad de minimizar el impacto ambiental que pueda producirse hay una porción de agua residual que es reutilizable mediante tratamiento químico y que va hacer utilizada para el riego de parques y jardines.

B.- AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA LA GENERACION DE VAPOR PARA COCCION DE POTA

En esta investigación se ha podido desarrollar un análisis general sobre el avance de la tecnología. Que han permitido a la empresa exalmar una rápida y sistemática reducción de los costos, y un mayor acceso a este recurso. Al contar con esta herramienta o planta para el consumo de sus diferentes procesos que realiza.

C.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA LOS PEDILUVIOS Y RODALUVIOS

En la etapa de congelado al ingreso a la área de proceso se encuentra los pediluvios con desinfectantes para prevenir la contaminación casi similar al vodaluvios, el agua que es utilizado ahí puede ser reutilizado para los espacios de suelos polvosos para ayudar que estas tierras puedan mostrarse más sólidas.

D.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA EL USO DOMESTICO EN LA PLANTA DE CONGELADO (SS.HH., COMEDOR Y COCINA).

De acuerdo a un análisis hemos podido obtener que el agua desalinizada u osmotizada que procesa Pesquera EXALMAR S.A.A. cumple con las normas sanitarias establecidas para su proceso, adicional a esto a los colaboradores se les monitorea su estado de salud cada 6 meses para descartar cualquier efecto secundario tanto en el consumo del agua como en las otras actividades.

5.2.-AGUA DE MAR DESALINIZADA PARA PROCESO DE HARINA

A. GENERACION DE VAPOR DE CALDEROS

Finiquitamos que en la etapa del proceso de harina especialmente en la etapa de generación de vapor en calderos, para no causar efectos nocivos sobe el ambiente el vapor en exceso es aprovechado, lo vuelven líquido para hacer reutilizado.

B.- SELLO DE BOMBAS DE PLANTA DE AGUA DE COLA Y REFRIGERACION DE CARTER DE CENTRIFUGAS

Concluimos que el personal destinado a estas labores debe permanecer actualizado en cuanto a nuevas tecnologías y conocimientos que le permitan desarrollar eficientemente su trabajo Consiste en tener y hacer uso adecuado de los conocimientos relacionados a los procesos de equipos para evitar posibles fugas que pueden causar daños materiales, físicos y al medio ambiente.

C.-ANALISIS QUIMICOS DE LABORATORIO

El agua utilizada en el proceso de Arina como análisis químico de laboratorio es realizado por agua que pasa por un destilador y fueron agregados a ellos ciertos químicos, esta agua puede ser utilizado para riego de parques y jardines.

D.- GENERACION DE RESINAS Y TORRE LAVADORA DE VAHOS

Podemos concluir que en ambos procesos el agua osmotizada de Pesquera EXALMAR S.A.A. cumple un rol importante. En los dos procesos la generación de vapor en exceso, no es enviada directamente al ambiente sino que es convertida en agua para así ser reutizada y el impacto ambiental sea menor.

VI.-REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.

VII.-ANEXOS

A.-Flujo grama del proceso de osmosis inversa (desalinización del agua salada).

FUENTE: PROPIA

B.-Cuadro de demanda de agua desalinizada para planta de congelado.

REQUERIMIENTO DEL CONSUMO DE AGUA EN PLANTA CONGELADO

ITEM DESCRIPCION DE FLUJOS m³/día m³/mes m³/año

AGUA DESALINIZADA

1 CONSUMO PARA PROCESOS CONGELADO (COMO RECEPCION Y LAVADO DE MATERIA PRIMA, CORTE Y EVISCERADO, ENFRIAMIENTO, LAVADO, ENVASADO, EMPACADO) 695.84 20875.20 146126.40

2 LIMPIEZA DE EQUIPOS 22.00 660 4620.00

3 CONSUMO PARA LA GENERACION DE VAPOR PARA COCCION

78.88 2366.40 16564.80

4 PEDILUVIOS Y RODALUVIOS 1.00 30.00 210.00

5 CONSUMO PARA USO DOMESTICO (SS.HH., COMEDOR, COCINA)

24.16 724.80 5073.60

TOTAL DE AGUA DESALINIZADA 821.88 24656.40 172594.80

TOTAL DE AGUA UTILIZADA EN LA PLANTA DE CONGELADO 821.88 24656.40 172594.80

FUENTE: PESQUERA EXALMAR S.A.A.

C.-Cuadro de demanda de agua desalinizada para planta de harina.

REQUERIMIENTO DEL CONSUMO DE AGUA EN PLANTA DE HARINA

ITEM DESCRIPCION DE FLUJOS m³/día m³/mes m³/año

AGUA DESALINIZADA

1 GENERACION DE VAPOR DE CALDEROS 56.34 1690.28 11,832.00

2 LIMPIEZA DE EQUIPOS DE PLANTA 5.15 154.5 1,081.50

3 SELLO DE BOMBAS DE PAC 2.53 75.86 531.00

4 REFRIGERACION DE CARTER DE CENTRIFUGAS 0.786 23.57 165.00

5 ANALISIS QUIMICOS DE LABORATORIO 0.143 4.286 30.00

6 GENERACION DE RESINAS 2.142 64.28 450.00

7 PEDILUVIOS 0.714 21.43 150.00

8 SERVICIOS HIGIENICOS DE OFICINAS Y PERSONAL OPERARIO

1.028 30.85 216.00

9 TORRE LAVADORA DE VAHOS 2.142 64.28 1053.00

TOTAL DE AGUA UTILIZADA EN PLANTA DE HARINA 15,508.50

TOTAL DE AGUA UTILIZADA EN LA PLANTA DE CONGELADO Y HARINA

188,103.30

FUENTE: PESQUERA EXALMAR S.A.A.

D.-Tanques de almacenamiento de agua de mar.

Fuente: Propia

E.- Válvula de entrada y válvula de alimentación.

Fuente: Propia

F.- Filtros multimedia + carbón activado

FUENTE: PROPIA

G.-Membrana Semi Permeable

FUENTE: PROPIA